Question

【題目】為了證明銅和稀硝酸反應產生一氧化氮氣體，某學校學生實驗小組設計了一個實驗，其裝置如下圖所示（加熱裝置與固定裝置均已略去），B為一個用金屬絲固定的干燥管，內裝塊狀碳酸鈣固體；E為一個空的蒸餾燒瓶；F是可控制氣體流向，用于鼓入空氣的雙連打氣球。

（1）實驗時，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產生氣體，當C處產生白色沉淀時，立刻將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。該組學生設計此步操作的目的為 。

（2）將A中銅絲放入稀硝酸中，給裝置A微微加熱，在裝置A中產生無色氣體，其反應的化學方程式為 。

（3）裝置E中開始時出現淺紅棕色，用F向E中鼓入空氣后，可觀察到燒瓶E內氣體顏色加深。假設裝置E的體積為66mL，空氣殘留量為10mL，要鼓入 mL的空氣才能將NO全部氧化（設氧氣占空氣體積的1/5，且所有氣體都在同溫同壓下）。

（4）一段時間后，C中白色沉淀溶解，其原因是 、 （用離子方程式表示）。

Answer 1

【答案】（1）用碳酸鈣與稀硝酸反應產生的二氧化碳排出裝置中的空氣；

（2）3Cu+8HNO3＝2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O （3）130；

（4）3NO2 +H2O＝2H++2NO3-+NO 、 CaCO3+2H+＝Ca2+ + CO2↑ + H2O

【解析】

試題分析：（1）由于裝置中含有空氣，而空氣能氧化NO，所以用碳酸鈣與稀硝酸反應產生的二氧化碳排出裝置中的空氣，防止干擾實驗。

（2）銅與稀硝酸反應的化學方程式是3Cu+8HNO3＝2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（3）裝置E的體積為66mL，空氣殘留量為10mL，則NO是56mL，其中氧氣的體積是2mL，根據方程式2NO+O2＝2NO2可知消耗氧氣是28mL，因此通入的空氣中含有氧氣是26mL，則通入的空氣體積是26mL×5＝130mL；

（4）NO2溶于水生成硝酸，硝酸能和碳酸鈣反應而是沉淀溶解，有關反應的離子方程式是3NO2 +H2O＝2H++2NO3-+NO、CaCO3+2H+＝Ca2+ + CO2↑ + H2O。